乙烯基膦酸二甲酯的应用

2025/9/25 9:14:37 作者:电离式

介绍

乙烯基膦酸二甲酯(DIMETHYL VINYLPHOSPHONATE,简称DMVP)是一种含磷有机化合物,化学式为C₄H₉O₃P,外观为无色透明液体,兼具乙烯基的聚合活性与膦酸酯的稳定性(C-P键能513 kJ/mol)。其用途广泛,不仅可以用于检测,还可以作为阻燃单体。此外,还可作为气相沉积前驱体。

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乙烯基膦酸二甲酯

应用

Sn(II)离子检测

乙烯基膦酸二甲酯能够特异性识别Sn(II),将其制备成离子印迹聚乙烯基膦酸酯材料,可以用于检测水样中的Sn(II)离子。以Sn(II)、乙烯基膦酸二甲酯、偶氮异丁腈和乙二醇二甲基丙烯酸酯为模板、配体、引发剂和交联剂,制备了一种新型Sn(II)纳米粉末(Sn(II)-IPDMVPN)。最佳条件是pH = 5,1.00 M的HNO3作为洗脱液,样品体积高达50 mL。Sn(II)-IPDMVPN对Sn(II)离子的吸附能力远高于非印记的聚合物(约3倍)。在最佳实验条件下,校准图在0.19-90 μ g L-1范围内呈线性,决定系数为0.990。检测限计算为0.06μg L-1。Sn(II)在1.00 ng/mL下进行六次重复测量的相对标准偏差确定为1.8%。可以反复使用,因此,Sn(II)-IPDMVPN-ICP-MS是一种非常简单、快速、灵敏、高效的水样中Sn(II)离子测定方法[1]。

木材防火

乙烯基膦酸二甲酯的磷原子结构使其成为高效阻燃单体:它可通过共聚反应,如与聚丙烯酸酯、环氧树脂等高分子链结合,在燃烧时释放磷酸自由基淬灭火焰,赋予材料优异的阻燃性能。木材经乙烯基膦酸二甲酯与甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚处理后,能显著提升阻燃等级,甚至与传统硼酸盐防火木材性能相当;其聚合物还可与硼酸钠协同作用,进一步强化阻燃效果。此外,DMVP 衍生的改性分子可作为添加型阻燃剂,兼具含磷量高(阻燃效率高)、添加量少、成本低等优势[2]。

作为气相沉积前驱体

乙烯基膦酸二甲酯被首次用作气相沉积前驱体,通过分子层沉积(MLD)技术制备含膦酸酯的氧化铝杂化薄膜。乙烯基膦酸二甲酯的乙烯基在臭氧(O3)作用下原位氧化为羧酸基团,显著提升了与三甲基铝(TMA)的反应活性,形成稳定的膦酸酯 - 氧化铝界面(ABCD 工艺)。DMVP 的膦酸酯基团(P=O,1277~1315 cm-1)可以嵌入氧化铝基质(P/Al≈0.27),且经O3处理的薄膜在 250℃沉积时热稳定性达 400℃,水浸泡一周仅缓慢氧化,表面粗糙度增加但厚度和密度保持稳定。该薄膜结合了膦酸酯的高 C-P 键能(513 kJ/mol)和氧化铝的耐候性,适用于柔性电子器件的气体阻隔层、抗菌涂层等领域,尤其是需要耐高温(≤400℃)和抗水解的微纳器件封装[3]。

参考文献

[1]Amir Shafiee Kisomi, Afshin Rajabi Khorrami, Taher Alizadeh, et al. Nanopowder synthesis of novel Sn(II)-imprinted poly(dimethyl vinylphosphonate) by ultrasound-assisted technique: Adsorption and pre-concentration of Sn(II) from aqueous media and real samples[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2018, 44: 129-136.

[2]Isao T .Fireproofing wood using borate and vinyl phosphorus compounds and its water resistant treatment using copolymer of dimethyl vinylphosphonate and methyl methacrylate[J].Journal of Wood Chemistry and Technology,2021,41(2-3):83-90.

[3]Pe?aranda D S J ,Dhara A ,Chalishazar A , et al.Vapour phase deposition of phosphonate-containing alumina thin films using dimethyl vinylphosphonate as precursor.[J].Dalton transactions (Cambridge, England : 2003),2025,

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